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CN111712560A - 用于低聚烯烃的方法 - Google Patents

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CN111712560A
CN111712560A CN201980012775.1A CN201980012775A CN111712560A CN 111712560 A CN111712560 A CN 111712560A CN 201980012775 A CN201980012775 A CN 201980012775A CN 111712560 A CN111712560 A CN 111712560A
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C-J·理查德森
L·吉尔曼诺德
S·克斯曼
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Total Marketing Services SA
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Abstract

本发明涉及一种用于制备烃流体的方法,包含初始烃组合物的低聚步骤,该初始烃组合物包含相对于所述初始烃组合物总重量的至少2重量%的3‑甲基丁‑1‑烯、至少5重量%的2‑甲基丁‑2‑烯和至少5%重量的2‑甲基丁‑1‑烯。

Description

用于低聚烯烃的方法
技术领域
本发明涉及一种用于低聚烯烃的方法,该方法具有良好的产率和良好的选择性,可用于各种用途,特别是作为溶剂流体和喷气燃料。
背景技术
烃流体被广泛用作溶剂,例如用于粘合剂、清洁液、炸药、用于装饰性涂料和印刷油墨的溶剂、用于金属提取、金属加工或脱模之类的用途的轻质油、工业润滑剂和钻井液。烃流体还可用作粘合剂和密封系统(例如硅酮胶泥)中的稀释油,用作含有增塑聚氯乙烯的配方中的降粘剂,用作在例如水处理、采矿作业或造纸工业中用作絮凝剂的聚合物配方中的载体,并且还用作印刷浆料用的增稠剂。烃流体还可作为溶剂广泛用于其他用途,例如化学反应中。
烃流体的化学性质和组成基于流体的预期用途而有很大差异。烃流体的主要特性有:蒸馏曲线(一般根据ASTM D86或ASTM D1160方法确定,其使用用于较重的材料的真空蒸馏技术)、闪点、密度、苯胺点(根据ASTM D611方法确定)、芳烃含量、硫含量、粘度、颜色和折射率。这些流体可被分类为链烷烃、异链烷烃、脱芳烃、环烷烃、非脱芳烃和芳烃。
US5008466号文件公开了一种具有末端双键的烯烃的异构化方法,以获得具有内部双键的烯烃。该文件没有公开支化C5烯烃的低聚方法。
发明内容
这些目标通过低聚烯烃的新方法实现。
本发明涉及一种用于制备烃流体的方法,其包含初始烃组合物的低聚步骤,该初始烃组合物包含相对于该初始烃组合物总重量的至少2重量%的3-甲基丁-1-烯、至少5重量%的2-甲基丁-2-烯和至少5%重量的2-甲基丁-1-烯。
在本发明的一个实施方式中,初始烃组合物来源于生物质。
在本发明的一个实施方式中,初始烃组合物通过醇的脱水获得,优选通过杂醇油的脱水获得。
在本发明的一个实施方式中,初始烃组合物包含相对于初始组合物总重量的至少20重量%,优选至少30重量%,更优选至少40重量%,进一步优选至少50重量%,仍进一步优选至少60重量%的具有5个碳原子的支化烯烃,选自3-甲基丁-1-烯、2-甲基丁-2-烯和2-甲基丁-1-烯。
在本发明的一个实施方式中,初始烃组合物包含相对于组合物总重量的至少20重量%,优选至少30重量%,更优选至少40重量%,进一步优选至少50重量%,仍进一步优选至少60重量%的2-甲基丁-2-烯。
在本发明的一个实施方式中,初始烃组合物包含3-甲基丁-1-烯,其重量比例使得3-甲基丁-1-烯代表在初始烃组合物中以大部分含量存在的具有5个碳原子的烯烃。
在本发明的一个实施方式中,低聚步骤在催化剂的存在下进行,催化剂选自氧化铝和铝硅酸盐。
在本发明的一个实施方式中,催化剂为铝硅酸盐,并且催化剂的SiO2/Al2O3摩尔比为10至80,优选为15至50。
在本发明的一个实施方式中,催化剂为介孔铝硅酸盐,其具有大于或等于50m2/g的BET比表面积,优选为150至1200m2/g,优选为250至550m2/g。
在本发明的另一个实施方式中,催化剂为无定形Si Al催化剂(ASA)并具有含量为5至95重量%的二氧化硅(SiO2),为100至550m2/g的BET比表面积和为2至14nm的可及孔径。
在一个实施方式中,本发明的方法在80至220℃的温度下实施,优选90至210℃,更优选100至200℃。
在一个实施方式中,本发明的方法在2至50巴的压力下实施,优选5至40巴,更优选10至30巴。
在一个实施方式中,本发明的方法进一步包含至少一个处理步骤,优选氢化步骤和/或分馏步骤。
在一个实施方式中,本发明的方法包含回收流出物的步骤,该流出物包含未反应的C5烯烃。
本发明还涉及一种能够用本发明的方法获得的烃流体。
最后,本发明涉及本发明的烃流体作为粗制或经过氢化和/或分馏的溶剂馏分用于配制油墨、油漆、清漆、清洁产品、用于金属加工的润滑剂、介电液、钻井液、化妆品的用途。
采用本发明的方法,可以产率好并且选择性好地获得烃流体混合物。
可以从生物来源的原料实施本发明的方法。
本发明的方法允许使用单一的低聚步骤(任选地随后有氢化和/或分馏步骤)获得各种烃馏分。
具体实施方式
本发明涉及一种用于制备烃流体的方法,其包含初始烃组合物的低聚步骤,该初始烃组合物包含相对于烃组合物总重量的至少2重量%的3-甲基丁-1-烯、至少5重量%的2-甲基丁-2-烯和至少5%重量的2-甲基丁-1-烯。
初始烃组合物(称为“初始组合物”)
(进行低聚的)初始组合物包含三种不同的支化烯烃,每种支化烯烃具有5个碳原子。特别地,初始组合物包含相对于初始组合物总重量的至少2重量%的3-甲基丁-1-烯、至少5重量%的2-甲基丁-2-烯和至少5%重量的2-甲基丁-1-烯。
“具有5个碳原子的支化烯烃”,是指包含具有5个碳原子的支化烃链的烯烃。在本发明的含义中,术语“支化C5烯烃”指定了具有5个碳原子的支化烯烃。
在一个实施方式中,初始组合物包含相对于该初始组合物总重量的至少20重量%,优选至少30重量%,更优选至少40重量%,进一步优选至少50重量%,仍进一步优选至少60重量%的具有5个碳原子的支化烯烃,选自3-甲基丁-1-烯、2-甲基丁-2-烯和2-甲基丁-1-烯。
在一个具体实施方式中,初始组合物包含相对于初始组合物总重量的至少20重量%,优选至少30重量%,更优选至少40重量%,进一步优选至少50重量%,仍进一步优选至少60重量%的2-甲基丁-2-烯。
在本发明的一个实施方式中,初始组合物包含相对于具有5个碳原子的烯烃总重量的50和90重量%之间的2-甲基丁-2-烯,优选55和80重量%之间。
在本发明的另一个实施方式中,初始烃组合物包含3-甲基丁-1-烯,其重量比例使得3-甲基丁-1-烯代表在初始烃组合物中以大部分含量存在的具有5个碳原子的烯烃。因此,优选地,初始组合物具有大于或等于1的(3-甲基丁-1-烯)/(除3-甲基丁-1-烯以外的各个C5烯烃)重量比,优选严格大于1,更优选大于或等于1.2,进一步优选大于或等于1.5。
在本发明的一个具体实施方式中,初始组合物包含相对于具有5个碳原子的烯烃总重量的至少50重量%的3-甲基丁-1-烯。
在本发明的一个实施方式中,初始组合物来源于生物质的转化。来源于生物质的转化,是指由生物来源的原料生产的组合物,该原料优选选自糖和糖前体,例如纤维素、半纤维素、木质纤维素及其混合物,这些后者可能由微生物(例如酵母、藻类和细菌)生产。
特别地,初始组合物可以通过醇(优选来源于生物质的转化的醇)的脱水获得。一些酵母可以大量生产优质的醇,如Esteban Espinosa Vidal、Marcos Antonio de MoraisJr、Jean Marie
Figure BDA0002627157790000041
和Gustavo M.de Billerbeck课题组在酵母期刊(journal Yeast)2015年第32卷第47-56页中发表的“通过酿酒酵母生物合成高酒精味化合物:在以亮氨酸为唯一氮源的最小生长培养基中氧气可用性和对葡萄糖脉冲的反应的影响(Biosynthesisof higher alcohol flavour compounds by the yeast Saccharomyces cerevisiae:impact of oxygen availability and responses to glucose pulse in minimalgrowth medium with leucine as sole nitrogen source)”或Yuan J、Mishra P和ChingCB课题组在工业微生物学和生物技术期刊(journal J Ind Microbiol Biotechnol.)2017年1月第44卷第1期第107-117页中发表的“酿酒酵母中异戊醇过度生产的亮氨酸生物合成途径的工程改造(Engineering the leucine biosynthetic pathway for isoamylalcohol overproduction in Saccharomyces cerevisiae)”中所示。
在一个优选实施方式中,初始组合物通过杂醇油的脱水获得。“杂醇油”是指醇混合物,其由生物来源的原料发酵后蒸馏发酵后所得的流出物而来。杂醇油作为醇发酵副产物是本领域技术人员所熟知的。杂醇是醇(例如丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、甲基丁醇、己醇、脂肪醇)、萜烯和糠醛的混合物。它们通过醇发酵作为代谢副产物形成。在所谓的杂醇中含有的主要化合物为:丙醇、丁醇、戊醇、异戊醇和己醇。杂醇油可任选地包含更重的直链醇,例如C7和/或C8。当温度和pH较高时,在发酵过程中形成这些产物。它们在工艺结束时被浓缩在蒸馏尾液中。然后它们具有油状外观,因此被称为杂醇油。取决于发酵后的分离效果,杂醇油还可任选地包含乙醇。
杂醇油可以通过技术人员所熟知的不同工艺获得,例如通过在蒸馏柱中直接取样后冷却。样品可任选地进行纯化,例如通过萃取后倾析。通过加水后倾析来进行液/液萃取可以获得两相。顶部相基本含有几乎不溶于水的戊基和丁醇。其称为倾析或粗制杂醇油。可以对其进行化学处理(一般用盐饱和溶液)和/或通过蒸馏进行分馏,以去除水分并分离残余乙醇。然后获得“精制”杂醇油。杂醇油的其他纯化方法使用再生的吸附剂以分离不同馏分。在众多被测试的吸附剂中,优选颗粒状活性植物炭,因为它可以吸附其重量8倍的杂醇油。然后可以通过分馏步骤从其他组分中分离出醇。
在一个实施方式中,初始组合物通过混合物的脱水获得,该混合物包含相对于混合物总重量的至少12重量%的具有5个碳原子的醇、至少1重量%的乙醇、小于5重量%的酯和小于5重量%的水。在一个具体实施方式中,初始组合物通过混合物的脱水获得,该混合物包含相对于混合物总重量的至少20重量%,优选至少30重量%,更优选至少40重量%,进一步优选至少50重量%,仍进一步优选至少60重量%的具有5个碳原子的醇。
混合物中所含有的具有5个碳原子的醇优选选自C5异戊基异醇,优选选自3-甲基丁-1-醇、2-甲基丁-1-醇及其混合物。C5异醇是指有具有5个碳原子的支化烃链的醇。
在本发明中,醇优选为伯醇,换而言之,是其中的-OH官能团与-CH2-基团相连的醇。
所述脱水可以使用脱水催化剂进行,例如选自沸石、氧化铝、二氧化硅-氧化铝和酸催化剂,优选选自沸石、氧化铝和二氧化硅-氧化铝。在本发明的一个实施方式中,脱水催化剂为二氧化硅-氧化铝,其选自沸石和氧化铝。在本发明的另一个实施方式中,脱水催化剂为氧化铝。优选地,脱水催化剂选自γ氧化铝、H-β沸石和H-γ沸石。如此的这些脱水催化剂是技术人员所熟知的,并且是可商购的。
在一个实施方式中,用于脱水的催化剂选自沸石,并具有大于或等于10的SiO2/Al2O3摩尔比,优选大于或等于20,更优选大于或等于30,进一步优选大于或等于60,最优选大于或等于80。
在另一个实施方式中,用于脱水的催化剂选自氧化铝,优选γ氧化铝。作为氧化铝型催化剂的例子,可以提到Sasol公司销售的
Figure BDA0002627157790000061
系列催化剂。
在一个有利的实施方式中,用于脱水的催化剂为镁碱沸石型的沸石,例如粉末或挤出物形式。作为例子,可以提到镁碱沸石铵粉末形式的
Figure BDA0002627157790000062
或挤出物形式的
Figure BDA0002627157790000063
CYL 1.6,两者均由Zeolyst公司销售。
在脱水步骤和低聚步骤之间,可以规定分离步骤以去除存在的水型化合物和任选的残留酯和醇,以获得根据本发明的低聚所需的初始组合物。
用于低聚的催化剂
用于低聚的催化剂可选自沸石、氧化铝、二氧化硅-氧化铝和铝硅酸盐。如此的这些催化剂是技术人员所熟知的,并且是可商购的。
在本发明的一个实施方式中,根据本发明的用于低聚的催化剂具有为10至80的SiO2/Al2O3摩尔比,优选为15至50。
在本发明的一个具体实施方式中,用于低聚的催化剂选自铝硅酸盐。因此,在一个具体实施方式中,本发明的用于低聚的催化剂与沸石不同。
在本发明的一个实施方式中,催化剂选自铝硅酸盐,其具有为1至50nm的孔径,优选为1至25nm,更优选为2至20nm。
在一个实施方式中,本发明中所使用的铝硅酸盐型催化剂为介孔铝硅酸盐,其通常具有大于或等于50m2/g的BET比表面积,优选为150至1200m2/g,更优选为250至550m2/g。所述催化剂的一个例子为Al-MCM-41型催化剂。
在另一个实施方式中,本发明中所使用的铝硅酸盐型催化剂为无定形Si Al催化剂(ASA),其通常具有含量为5至95重量%的二氧化硅(SiO2),为100至550m2/g的BET比表面积和为2至14nm的孔径。
在本发明中,比表面积根据BET法测定,通过吸附气体测定比表面积,该方法是技术人员所熟知的。
在本发明中,孔径通过氮的物理吸附测定……
低聚
在本发明的方法的一个实施方式中,使初始组合物(低聚进料)在80至220℃的温度下与催化剂接触,优选90至210℃,更优选100至200℃。
在本发明的一个实施方式中,在2至50巴的压力下实施低聚步骤,优选5至40巴,更优选10至30巴。
在本发明的一个实施方式中,在90至220℃的温度下,优选95至210℃,更优选100至200℃,以及在2至50巴的压力下,优选5至40巴,更优选10至30巴,实施低聚步骤。
在一个实施方式中,低聚工艺在液相中实施。
低聚允许获得C10二聚体、C15三聚体和其他分子,例如C6-C9分子和C11-C14分子。
可以在低聚步骤之后提供分离步骤,从而将具有5个或更少碳原子的用作进料的分子与生产出的具有6个或更多碳原子的分子分离。因此,该分离步骤允许获得包含具有5个或更少碳原子的分子的第一流和包含具有6个或更多碳原子的分子的第二流。在该实施方式中,可以提供回收流出物的步骤,该流出物包含未反应的C5烯烃。因此,可以提供循环回路,使得第一流、或第二流的全部或部分返回低聚反应的上游。
在低聚步骤之后,所获得的反应产物可以进行不同处理。如果在低聚之后进行分离步骤,则后续处理优选对包含具有6个或更多碳原子的分子的第二流进行。
在后续处理中,可以提到氢化和/或分馏。
在一个实施方式中,本发明的方法包含例如上述的低聚步骤,随后有氢化步骤。可以使用技术人员所熟知的方法进行氢化。
在一个实施方式中,本发明的方法包含例如上述的低聚步骤,随后有分馏步骤。
在一个实施方式中,本发明的方法包含例如上述的低聚步骤,随后有氢化步骤,该氢化步骤随后有分馏步骤。
烃流体的分馏是技术人员所熟知的。特别地,其允许获得具有不同蒸馏范围的烃馏分。本发明的方法允许获得由其蒸馏范围定义的烃馏分。
烃流体
本发明还涉及一种能够用本发明的制备方法获得的烃流体。
最后,本发明还涉及本发明的烃流体作为粗制或经过氢化和/或分馏的溶剂馏分用于配制油墨、油漆、清漆、清洁产品、用于金属加工的润滑剂、介电液、钻井液、化妆品的用途。
实施例
在本说明书的其余部分中,举例说明本发明,这绝不旨在限制其范围。
实施例1:杂醇油的脱水
由γ-Al2O3挤出物制备了用于杂醇油脱水的催化剂,该γ-Al2O3挤出物具有为1.2mm的直径,为200m2/g的比表面积,以
Figure BDA0002627157790000081
为中心的孔径分布,为0.588mL/g的孔体积。挤出物经过35-45目(0.500-0.354μm)的研磨和筛选。
在具有10mm内径的不锈钢管状反应器中,加入20mL由此获得的γ-Al2O3催化剂。催化剂两侧的空隙用直径0.5mm的碳化硅(SiC)粉末填充。
用放置在反应器内的热电偶监测温度曲线。在45NL/h的氮气和10NL/h的空气的气流下,以60℃/h的速度提升反应器温度直到550℃。保持温度于550℃,并将氮气流减小至30NL/h。30分钟后,将氮气流进一步减小至10NL/h。再过30分钟后,停止氮气流,并将空气流增加至20NL/h。1小时后,将反应器温度降至400℃,并用氮气吹扫反应器。
将含有相对于进料总重量的约20.9重量%的乙醇、1.5重量%的丙-1-醇、0.3重量%的丁-1-醇、14.0重量%的异丁醇、45.6重量%的3-甲基丁-1-醇、16.7重量%的2-甲基丁-1-醇、0.1重量%的戊酸乙酯、0.3重量%的己酸乙酯以及高级乙酯和吡嗪的衍生物的生物来源的粗制杂醇油的进料过滤以去除细小颗粒。
用过滤后的杂醇油进料流取代反应器中的氮气流。将进料通过预加热器导到催化床上,反应器的初始内部温度为400℃,并且总的小时体积速度(HVV)为4h-1。将温度升至425℃。
在压力为2barg(标准巴,测压压力),温度范围为300至450℃、重量小时空间速度(WHSV)为2至7h-1的条件下,在下行流中进行催化测试。采用在线气相色谱对产物进行分析。
结果在下文的表1中给出。数值以相对于产物总重量的重量百分比给出。
表1:醇的转化(以重量%计)
HVV(h<sup>-1</sup>) 4 4
T(℃) 400 425
C<sub>2</sub>(乙烯) 16.0 10.4
C<sub>3</sub>(丙烯) 1.3 0.9
C<sub>4</sub>(丁烯) 12.2 7.3
3-甲基丁-1-烯 33.2 11.9
2-甲基丁-1-烯 8.9 7.9
2-甲基丁-2-烯 21.0 17.9
高级烯烃及其他 7.5 43.7
在两温度下均观测到醇的完全转化。在400℃下,3-甲基丁-1-烯占据约53重量%的异戊烯。将温度提升至425℃,C5烯烃中2-甲基丁-2-烯的比例增加,并且由于形成了更重的产物,异戊烯的总量减少。
实施例2:蒸馏杂醇油的脱水
由镁碱沸石型沸石(Zeolyst
Figure BDA0002627157790000101
粉末)在50NL/h氮气流以及550℃下煅烧6小时(每分钟1℃),制备了用于杂醇油脱水的催化剂。催化剂经过35-45目(0.500-0.354μm)的研磨和筛选。
在具有10mm内径的不锈钢管状反应器中,加入10mL(5.53g)由此获得的镁碱沸石催化剂。催化剂两侧的空隙用直径0.5mm的碳化硅(SiC)粉末填充。
用放置在反应器内的热电偶监测温度曲线。在10NL/h的氮气流下,以60℃/h的速度提升反应器温度直到550℃。1小时后,将反应器的温度降至260℃,并用氮气吹扫反应器。
制备了蒸馏的、生物来源的杂醇油(125-135℃馏分)进料,其含有相对于进料总重量的小于0.1重量%的乙醇、小于0.1重量%的丙-1-醇、小于0.1重量%的丁-1-醇、约1.0重量%的异丁醇、83.5重量%的3-甲基丁-1-醇、13.8重量%的2-甲基丁-1-醇、小于0.1重量%的戊酸乙酯,并含有高级乙酯和吡嗪的衍生物。
将蒸馏杂醇油进料通过预加热器导到催化床上,反应器的初始内部温度为260℃,总的小时体积速度(HVV)为8h-1且压力为2barg。将温度逐渐升至375℃。
采用在线气相色谱对产物进行分析。
在375℃下,获得了78%的异戊醇转化率。将温度提升至400℃,转化率大于99%,并且流出物中有55%的2-甲基丁-2-烯。将这些反应条件保持100小时,选择性没有明显的丧失。
实施例3:蒸馏杂醇油的脱水
用挤出物形式的镁碱沸石型沸石(Zeolyst
Figure BDA0002627157790000111
CYL-1.6)制备了用于杂醇油脱水的催化剂,该挤出物经过35-45目(0.500-0.354μm)的研磨和筛选。
在10mm内径的不锈钢管状反应器中,加入10mL由此获得的镁碱沸石催化剂。催化剂两侧的空隙用直径0.5mm的碳化硅(SiC)粉末填充。
用放置在反应器内的热电偶监测温度曲线。在10NL/h的氮气流下,以60℃/h的速度提升反应器温度直到550℃。1小时后,将反应器的温度降至270℃,并用氮气吹扫反应器。
制备了蒸馏的、生物来源的杂醇油(125-135℃馏分)进料,其含有相对于进料总重量的小于0.1重量%的乙醇、小于0.1重量%的丙-1-醇、小于0.1重量%的丁-1-醇、约1.0重量%的异丁醇、83.5重量%的3-甲基丁-1-醇、13.8重量%的2-甲基丁-1-醇、小于0.1重量%的戊酸乙酯,并含有高级乙酯和吡嗪的衍生物。
将蒸馏杂醇油进料通过预加热器导到催化床上,反应器的初始内部温度为270℃,总的小时体积速度为8h-1且压力为2barg。将温度逐渐升至350℃。
采用在线气相色谱对产物进行分析。
在350℃下,获得了几乎完全的转化(小于1%的醇),并且流出物中有60%的2-甲基丁-2-烯。将温度提升至360℃,流出物中获得了62-63%的2-甲基丁-2-烯。将这些反应条件保持50小时,选择性没有明显的丧失。将温度提升至380℃,观测到流出物中2-甲基丁-2-烯的比例轻微下降并且反-2-戊烯和顺-2-戊烯的比例上升。
实施例4:异戊烯异构体混合物
杂醇油的脱水导致了下列异戊烯异构体混合物:3-甲基丁-1-烯(3MB1)、2-甲基丁-2-烯(2MB2)和2-甲基丁-1-烯(2MB1)。异戊烯的比例特别取决于所使用的脱水催化剂、停留时间和脱水反应的实施温度。
将重量比为2MB1/3MB1/2MB2=20:10:70的异戊烯混合物在双壁管状反应器中进行低聚反应测试,该反应器中填充有3.0g无定形Si Al催化剂和12g均匀分布的玻璃珠(直径<1mm)以形成催化床。例如根据ASTM D4365-95方法(2008年重新批准)所测得的无定形二氧化硅-氧化铝催化剂(ASA)的BET比表面积范围为100至550m2/g,孔径范围为2至14nm。
异戊烯混合物(2MB1/3MB1/2MB2=20:10:70)通过冷却的HPLC泵以0.3mL/min的流速(WHSV=4h-1)进行进料,并且通过热交换液逐渐加热反应器从而在催化床中达到155℃。通过由压力传感器驱动的Kammer阀将系统中的压力保持在25巴。冷却至0℃后,在指定时间取样,稀释并通过GC-MS进行分析。
表2:低聚结果
Figure BDA0002627157790000121
*用下列标准物质进行检测:C15对1-十五烯标准物质(97%,GC)测试;C10对1-癸烯标准物质(98%,GC)测试;评估的C6-C9化合物对1-癸烯标准物质;评估的C11-C14化合物对十五烯标准物质;>C15的化合物未测试。
表2显示了最令人满意的转化率。此外,观测到C6-C9和C11-14化合物以不可忽略的量获得,这使得可以获得适应不同用途的烃流体。
实施例5:其他异戊烯异构体混合物
用下列异戊烯异构体混合物进行测试:2MB1/3MB1/2MB2=14:53:33(重量比),具有无定形Si Al催化剂和与实施例4相同的操作模式。获得了下列性能结果:
表3:低聚结果
Figure BDA0002627157790000131
*用下列标准物质进行检测:C15对1-十五烯标准物质(97%,GC)测试;C10对1-癸烯标准物质(98%,GC)测试;评估的C6-C9化合物对1-癸烯标准物质;评估的C11-C14化合物对十五烯标准物质;>C15的化合物未测试。
表3显示了令人满意的转化率以及与二聚体(C10)和三聚体(C15)不同的化合物(即C6-C9和C11-C14化合物)的不可忽视的反应物产率。

Claims (16)

1.一种用于制备烃流体的方法,包含初始烃组合物的低聚步骤,该初始烃组合物包含相对于该初始烃组合物总重量的至少2重量%的3-甲基丁-1-烯、至少5重量%的2-甲基丁-2-烯和至少5%重量的2-甲基丁-1-烯。
2.如前述权利要求所述的方法,其中,初始烃组合物来源于生物质。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,初始烃组合物通过醇的脱水获得,优选通过杂醇油的脱水获得。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,初始烃组合物包含相对于初始组合物总重量的至少20重量%,优选至少30重量%,更优选至少40重量%,进一步优选至少50重量%,仍进一步优选至少60重量%的具有5个碳原子的支化烯烃,选自3-甲基丁-1-烯、2-甲基丁-2-烯和2-甲基丁-1-烯。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,初始烃组合物包含相对于组合物总重量的至少20重量%,优选至少30重量%,更优选至少40重量%,进一步优选至少50重量%,仍进一步优选至少60重量%的2-甲基丁-2-烯。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,初始烃组合物包含3-甲基丁-1-烯,其重量比例使得3-甲基丁-1-烯代表在初始烃组合物中以大部分含量存在的具有5个碳原子的烯烃。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,低聚步骤在催化剂的存在下进行,该催化剂选自氧化铝和铝硅酸盐。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,催化剂为铝硅酸盐,并且催化剂的SiO2/Al2O3摩尔比为10至80,优选为15至50。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,催化剂为介孔铝硅酸盐,其具有大于或等于50m2/g的BET比表面积,优选为150至1200m2/g,优选为250至550m2/g。
10.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,催化剂为无定形SiAl催化剂(ASA)并具有为5至95重量%的二氧化硅(SiO2),为100至550m2/g的BET比表面积和为2至14nm的可及孔径。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法,在80至220℃的温度下实施,优选90至210℃,更优选100至200℃。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法,在2至50巴的压力下实施,优选5至40巴,更优选10至30巴。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法,进一步包含至少一个处理步骤,优选氢化步骤和/或分馏步骤。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法,包含回收流出物的步骤,该流出物包含未反应的C5烯烃。
15.烃流体,其可以根据权利要求1至14中任一项所述的方法获得。
16.如前述权利要求所述的烃流体作为粗制或经过氢化和/或分馏的溶剂馏分用于配制油墨、油漆、清漆、清洁产品、用于金属加工的润滑剂、介电液、钻井液、化妆品的用途。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5008466A (en) * 1988-04-16 1991-04-16 Ec Erdolchemie Gmbh Process for the isomerization of alkenes having a terminal double bond to give alkenes having an internal double bond
US20070213575A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 John Stephen Godsmark Lowering nitrogen-containing Lewis bases in molecular sieve oligomerisation
US20110230690A1 (en) * 2007-08-24 2011-09-22 Marja Tiita Process for oligomerizing olefins
CN103097493A (zh) * 2010-07-08 2013-05-08 道达尔炼油与销售部 烃原料平均分子量的增加

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2940801B1 (fr) * 2009-01-06 2012-08-17 Arkema France Procede de fabrication d'un methacrylate de methyle derive de la biomasse
CN113522176B (zh) * 2015-01-29 2024-04-26 鲁姆斯科技公司 由蒸汽裂化器c5进料制备c5烯烃
KR102746549B1 (ko) * 2018-03-16 2024-12-26 토탈에너지스 원테크 알코올 탈수에 의한 올레핀의 제조, 및 폴리머, 연료 또는 연료 첨가제의 제조를 위한 이의 용도

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5008466A (en) * 1988-04-16 1991-04-16 Ec Erdolchemie Gmbh Process for the isomerization of alkenes having a terminal double bond to give alkenes having an internal double bond
US20070213575A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 John Stephen Godsmark Lowering nitrogen-containing Lewis bases in molecular sieve oligomerisation
US20110230690A1 (en) * 2007-08-24 2011-09-22 Marja Tiita Process for oligomerizing olefins
CN103097493A (zh) * 2010-07-08 2013-05-08 道达尔炼油与销售部 烃原料平均分子量的增加

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